JP3909336B2

JP3909336B2 - 有機廃棄物分解処理装置

Info

Publication number: JP3909336B2
Application number: JP2004504648A
Authority: JP
Inventors: 敏弘橘井
Original assignee: 正和電工株式会社
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2003-05-14
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2023-05-14
Also published as: WO2003097262A1; JPWO2003097262A1; AU2003235290A1; TW200400858A

Description

本発明は、装置用攪拌部及び有機廃棄物分解処理装置に関し、一般住宅用から業務用さらに緊急災害用として広く有用な有機廃棄物分解処理装置用攪拌部及び有機廃棄物分解処理装置に関する。

本願発明の有機物分解処理装置に関連する先行技術文献情報として、下記の特許文献が有る。（たとえば、特許文献１参照）
このものは、処理槽内で有機廃棄物を攪拌混合して微生物分解し、肥料として再利用できるようにするものである。
特許第３１６０８５９号

しかしながら、半固形物である有機廃棄物を攪拌混合して効率よく微生物分解するには、実施上の多くの課題がある。

本発明は、微生物分解処理を高効率に行うことができる有機廃棄物分解処理装置を提供することを目的としている。

本発明は、前記目的を達成するため、下記の技術的手段を採用した。
処理漕内に有機廃棄物を攪拌して分解処理する攪拌部を備え、攪拌部は、回転軸周りに支持部を介して同一体に支持された螺旋帯体を具備し、該螺旋帯体は、その長さ方向に隙間を介して複数に分割され、該隙間は、前記螺旋帯体にかかる応力を逃がすべくその間隔を設定している有機廃棄物の分解処理装置において、処理槽の上面に被処理物を投入するための投入部を有し、当該投入部が、処理槽の天板に開口された開口部と、開口部を開閉する外蓋と、開口部内に出し入れ自在なシューターを備え、当該シューターは、開口部に対して、有機廃棄物投入時に、投入方向の外側上方に向かって傾斜状として出現するように出没可能に支持されるとともに、収納状態においてシューター表面部が下向きに保持されるように支持され、
前記外蓋が開口部に対して、シューターの出現方向と対向側に開閉するように支持されていることを特徴とする（第１発明）。

前記シューターは１枚物でもよいし、シューターが前記回転軸の軸方向に沿って複数に分割されているもの（第２発明）でもよく、分割されているものである場合、その分割数は任意である。

また、ブレードを支持する支持部の支持形態として、支持部がブレードをその厚み方向両側から挟持状に支持するもの(第３発明)が好ましい。

また、処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を加温する加温手段が設けられ、当該加手段が、上記処理槽に接触するように設けられたヒーターおよび処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を処理槽内への温風の送入によって加温する温風送入装置であり、当該温風送入装置は、温風が噴出される吐出部を、上記処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体よりも上方、かつ処理槽内の端寄りに配設し、該吐出部は、吐出パイプに複数の吐出孔を穿設するとともに、これら吐出孔から上記処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体へ温風を吹き付けるように配置されていることを特徴とする（第４発明）。

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本発明によれば、下記の優れた効果が期待できる。
第１発明によれば、有機廃棄物の分解処理時においては、シューターが開口部内に収納され、有機廃棄物で汚れたシューターが露出しないので、悪臭の発生や見た目における不潔感の抑制がされるとともに、分解処理時に発生する水蒸気の熱によって有機廃棄物の凍結が防止される。
そして、有機廃棄物の投入時においては開口部の幅を拡げることなく、確実に有機廃棄物を処理槽内に投入することができる。
よって、開口部の大きさの拡大を最低限に抑制し、あるいは拡大することなく、有機廃棄物の投入作業を効率的に行うことができ、ひいては微生物分解処理を高効率に行うことができ、更には周囲環境を良好に保持するとともに清掃作業を軽減できる。

第２発明によれば、分割されたシューターを夫々個別に出没させることができる。

第３発明によれば、螺旋帯体に対する支持部の支持が螺旋帯体の厚み方向両側から挟持状に支持する両持支持であるので、片持支持に比べてその支持強度が大きく向上する。
つまり、螺旋帯体および支持部の厚みを厚くする手段を用いることなく、支持強度を向上させることができるので、コスト増を抑制することができる。
したがって、微生物分解処理を高効率に行うことができる上、コスト増を抑制でき、しかも有機廃棄物の移動抵抗に対して高耐性を備えることができる。

第４発明によれば、ヒーターと温風挿入装置によって、有機廃棄物および微生物分解処理媒体を上方と下方から加温するので、有機廃棄物および微生物分解処理媒体を微生物分解に好適な温度に維持するとともに、有機廃棄物に含まれる水分をいっそう効率的に蒸発させることができる。
したがって、水分過多による微生物分解処理能力の低下を確実に防止して、微生物分解処理を一層高効率に行うことができる。

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以下、本発明の有機廃棄物分解処理装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
この分解処理装置Ａは、大量の有機廃棄物（以下、「糞尿」と略称する）を処理可能な大型のものであり、処理槽１０１の上面１０１Ａに糞尿を処理槽１０１内に投入するための投入部１０２を備え、処理槽１０１内に糞尿をおが屑共々攪拌する攪拌部１０３を備えている。
また、処理槽１０１内には、糞尿の分解処理時におが屑と糞尿を加熱する加温手段７０が備えられており、この加温手段７０の加熱によって、糞尿の余分な水分を蒸発させて分解に関与する微生物を活性化させるようにしている。

本形態の攪拌部１０３は、図に示す構造のものを使用できる。
この攪拌部１０３を詳述すると、回転軸２０の周りに、外側搬送ブレード３０、及び内側搬送ブレード４０、周方向攪拌部５０を支持してなる。
このような攪拌部１０３を、処理槽１０１外部の駆動部１１３によって駆動回転するように、処理槽１０１内に水平状に架設している。

攪拌部１０３を詳述すると、外側搬送ブレード３０は、回転軸２０周りに螺旋状に旋回する螺旋帯体３１を、隙間ｓを介して長さ方向に複数に分割し、回転軸２０に貫通固定された複数の支持棒３２（支持部）の各先端に設けられた溝３２ａに嵌め入れて溶接又はボルト・ナット(図示せず)で固定することによって、螺旋帯体３１をその厚み方向両側から挟持状に支持している。
また、螺旋帯状体３１は、回転軸２０の軸方向の略中央部を境にしてその両側に各々配置されるとともに、その両側で間欠螺旋状の前記螺旋帯体３１の螺旋方向が逆向きになるようにされている。

前記隙間ｓの寸法は、外側搬送ブレード３０が有機廃棄物及び微生物分解処理媒体の軸方向への搬送により生じる応力を逃がすように、外側搬送ブレード３０の材質や寸法等に応じて適宜に設定され、好ましくは、外側搬送ブレード３０の幅寸法と略同程度の寸法に設定される。
すなわち、この隙間ｓが大きすぎる場合、外側搬送ブレード３０が有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を軸方向へ搬送する能力を低下させてしまい、同隙間ｓが小さすぎる場合には、外側搬送ブレード３０に生じる応力を逃せなくなってしまう。

内側搬送ブレード４０は、前記外側搬送ブレード３０の搬送方向と逆方向に有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を搬送するように、外側搬送ブレード３０を支持する各支持棒３２の回転軸２０側に、矩形状の板部材を傾斜させて溶着したものである。

周方向攪拌部５０は、回転軸２０と略直交する主攪拌棒部５１と、該主攪拌棒部５１を回転軸２０中央方向から筋交い状に支持する補強攪拌棒部５２と、該主攪拌棒部５２から回転軸２０端部方向（処理槽１０１の内側面側）へ突出する複数の掻落し片５３とからなり、回転軸２０の端部側の外周に固定されている。

主攪拌棒部５１は、断面矩形状の長尺な金属板からなり、その略中央部に回転軸２０を貫挿させて該回転軸２０に溶着されており、処理槽１０１内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を回転軸２０の周方向に攪拌する。

補強攪拌棒部５２は、処理槽１０１の側面側から有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を介して受ける反力により変形又は破損しないように、主攪拌棒部５１を、回転軸２０の中央方向側から筋交い状に支持しており、前記主攪拌棒部５１と共に有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を回転軸２０の周方向に攪拌する作用を奏する。

掻落し片５３は、平面視矩形状の金属板であり、その突端を処理槽１０１の内側面に近接させるように、主攪拌棒部５１に複数溶着されている。
そして、この掻落し片５３は、外側搬送ブレード３０の搬送力により処理槽１０１の内側面に押し付けられ付着しようとする有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を、掻き落すようにして回転軸２０の周方向へ攪拌する。

次に、本形態の処理槽１０１を詳述する。
処理槽１０１の上面１０１Ａには、排気口１１１、手すり１１２を備え、側面には攪拌部１０３を駆動する駆動部１１３、処理槽１０１の上面１０１Ａへの昇降部１１４等を備え、処理槽１０１の上面１０１Ａにおける投入部１０２と排気口１１１周りは作業用通路１１５として確保してある。

投入部１０２は、処理槽１０１の上面１０１Ａに開口された開口部１０４と、開口部１０４を開閉する外蓋１０５と、開口部１０４内に出し入れ自在なシューター１０６を備えている。
開口部１０４は、左右方向の幅を、少なくとも使用するバケット（図示せず）の左右幅によりも大幅とし、前後方向（糞尿の投入方向に沿う方向）の幅を、少なくとも使用するバケットの前後幅よりも小幅とする平面長方形状に形成してある。
外蓋１０５は、開口部１０４を全閉できる大きさのものであり、開口部１０４の前端に前後方向に回動可能に軸支され、全開状態では前方の外側上方に向かって傾斜した状態（図面上左上がり）が保持されるようにしてある。
この外蓋１０５によって、投入される糞尿が前方に飛び散った場合でも、これを外蓋が受けるとともに、その傾斜によって糞尿を開口部１０４内に案内するようにしている。

シューター１０６は、開口部１０４の後端に前後方向に回動可能、かつ、開口部内に対して出没可能に軸支されている。
また、シューター１０６の収納状態では、開口部１０４と平行状としてシューター表面１６１を下向きになるようにし、糞尿投入時（出現時）では、後方（投入側）の外側上方に向かって傾斜状に出現するようにしている。
そして、シューター１０６の糞尿投入状態では、上方から流し込まれる糞尿を受ける範囲が、平面視において開口部１０４の前後幅にシューター１０６の前後幅を加えた幅であり、前記したシューター１０６直下の部位に糞尿を撒き散らさない幅となる。
また、シューター１０６は、左右方向に３枚に分割され、夫々個別に出没できるようにしてあり、左右夫々のシューター１０６の縁を接触させる
ことによって糞尿のたれを防止している。

なお、シューター１０６の分割枚数は、例示した３枚に限定するものではなく、３枚を超える枚数でも３枚未満でもよいし、また、分割せず１枚物としてもよいものである。
符号１６２は、シューター１０６の糞尿投入時においてシューター１０６を支持してその傾斜状態を保持するための支持杆である。

次に、本形態の加温手段７０について詳述する。
加温手段７０は、加温手段７０は、処理槽１０１の底板１４下面に接触するヒーター７１と、処理槽１０１内へ温風を送入する温風送入装置７２とからなり、有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を微生物分解に好適な温度に維持するとともに、有機廃棄物に含まれる水分を蒸発させることで、水分過多による微生物分解処理能力の低下を防止する。
前記ヒーター７１は、特に、有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を微生物分解に好適な温度に維持するのに効果的に作用する。
また、温風送入装置７２は、特に、有機廃棄物に含まれる水分を蒸発させるのに効果的
に作用し、水分量の多い家畜の糞尿を処理する場合に適している。
そして、これらヒーター７１と前記温風送入装置７２とは、雰囲気温度や湿度等、当該分解処理装置Ａが用いられる場所の環境に応じて、何れか一方又は双方を作動させることも可能である。

前記ヒーター７１は、処理槽１０１おける底板１４の下面に複数固定され、処理槽１０１内の温度が微生物分解に好適な温度（６０〜８０度）の範囲内になるように電圧制御されている。
また、温風送入装置７２は、処理槽１０１の上板１０１Ａ上面に載置された温風発生源７２ａと、該温風発生源７２ａに着脱可能に接続された吐出部７２ｂとからなる。
温風発生源７２ａは、ニクロム線等の電熱源と電動ファンとを備え、吐出部７２ｂ内へ温風を強制的に送り入れる。

吐出部７２ｂは、処理槽１０１内で回転軸２０に平行して水平状に架設固定された長尺状の吐出パイプ７２ｂ１である。
吐出パイプ７２ｂ１は、その先端面を閉鎖するとともに、その長手方向に多数並び且つ周方向に二列に並ぶ吐出孔７２ｃを穿設している。
そして、これら吐出孔７２ｃは、処理槽１０１内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体へ温風を満遍なく吹き付けるように配置される。
また、吐出パイプ７２ｂ１は、前記複数の吐出孔７２ｃの各々から噴出される温風の流量を均等にするために、全ての吐出孔７２ｃの開口面積の合計が、吐出パイプ７２ｂ１の流通面積（吐出パイプ７２ｂ１の内径から計算される面積）の二分の一になるようにしている。
すなわち、全ての吐出孔７２ｃの開口面積の合計が、吐出パイプ７２ｂ１の流通面積の二分の一よりも大きい場合には、管内の流通抵抗によって吐出パイプ７２ｂ１の先端（第１図の右端）よりの吐出孔７２ｃほど噴出力が弱くなってしまい、吐出パイプ７２ｂ１の流通面積の二分の一よりも小さい場合には、各吐出孔７２ｃにおいて充分な噴出量を確保できなくなってしまう。

また、本形態の分解処理装置Ａには、図示しない制御回路が備えられ、この制御回路は、攪拌部１が攪拌動作と停止とを繰り返すように駆動部１１３を制御し、且つ、加温手段７０を、少くとも攪拌部１０３の攪拌動作中に作動させるとともに、攪拌部１０３の停止時間中における全ての時間または一部の時間停止させるように制御している。
尚、前記駆動部１１３は、攪拌部１０３が停止時間をはさんで正転と逆転とを繰り返えすように制御されている。

前記制御回路を詳述すると、分解処理装置Ａを使用する毎にＯＮにされる接点手段(図示せず)が設けられるとともに、図示しない制御盤内にタイマー手段が具備されている。
前記タイマー手段は、リレー回路やシーケンサー等によって構成された制御回路であり、前記接点手段がＯＮにされる毎に設定時間のカウントを開始するとともに、そのカウント中、分解処理装置Ａ内の加温手段７０への通電を継続し、その設定時間内に接点手段がＯＮにされない場合には、その設定時間経過後に前記加温手段７０への通電を遮断する。
具体的には、接点手段がＯＮにされると、駆動部１１３により分解処理装置Ａ内の回転軸２０が所定時間回転し、同時に前記タイマー手段のカウント及び前記加温手段７０への通電が開始される。
そのカウント中に、再度接点手段がＯＮにされた場合には、前記タイマー手段のカウントが再度ゼロ秒から開始されるとともに、前記加温手段７０への通電も継続される。
また、そのカウント中に、一度も接点手段がＯＮにされない場合には、設定された時間が経過した後に、前記加温手段７０への通電が遮断される。
また、設定された時間が経過した後に、接点手段がＯＮにされた場合には、前記タイマー手段のカウントが再度ゼロ秒から開始されるとともに、前記加温手段７０への通電も再開され、上述した動作が繰り返される。

上記構成の分解処理装置Ａによれば、図に示すように、処理槽１０１内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体が、外側搬送ブレード３０及び内側搬送ブレード４０によって、径方向の内外で相反する方向へ搬送されるとともに、回転軸２０の略中央部を境にその両側で相反する方向へ搬送されて循環する。
その際、有機廃棄物及び微生物分解処理媒体は、外側搬送ブレード３０の端部と処理槽１０１の内側面との間において、周方向攪拌部５０により処理槽１０１内側面に付着しないように周方向に攪拌されるため、径方向の内外へスムーズに搬送されることになる。
また、螺旋帯体３１に対する支持が螺旋帯体３１の厚み方向両側から挟持状に支持する両持支持であるので、片持支持に比べてその支持強度が大きく向上する。
つまり、螺旋帯体３１および支持棒３２厚みを厚くする手段を用いることなく、支持強度を向上させることができるので、コスト増を抑制することができる。
したがって、微生物分解処理を高効率に行うことができる上、コスト増を抑制でき、しかも有機廃棄物の移動抵抗に対して高耐性を備えることができる。
尚、有機廃棄物及び微生物分解処理媒体の搬送方向は、駆動部１１３が定時間置きに逆転制御されることで、第４図に示す矢印と反対の方向へ転換する。
更に、加温手段７０を上記タイマー手段によって制御しているため、処理槽１０１内の乾燥しすぎによる微生物分解処理効率の低下を防止できる上、火災も防止できる。
そして、図および図（図面上右側の投入部）に示すように、糞尿の分解処理時においては、シューター１０６が開口部１０４内に収納状態にあり、開口部１０４を塞ぐ外蓋１０５によって開口部１０４とともに隠されている。
また、糞尿の投入時においては、図および図（図面上左側の投入部）に示すように、外蓋１０５が開かれ、投入方向側の上方に向かって傾斜するシューター１０６が、開口部１０４の投入側に位置する処理層１０１の上面１０１Ａの直上に出現する。
つまり、上方から流し込まれる糞尿を受ける前後幅が、平面視において開口部１０４の前後幅にシューター１０６の前後幅を加えた幅となり、実質的に開口部１０４の前後幅を拡げたことと同様になる。
したがって、糞尿の分解処理時においては、シューター１０６は開口部１０４内に収納され、糞尿で汚れたシューター１０６が露出しないので、悪臭の発生や見た目における不潔感の抑制がされるとともに、分解処理時に発生する水蒸気の熱によって糞尿の凍結が防止される。
そして、糞尿の投入時においては開口部１０４の前後幅を拡げることなく、確実に糞尿を処理槽１０１内に入れることができる。
よって、開口部１０４の大きさの拡大を最低限に抑制し、あるいは拡大することなく、周囲環境を良好に保持することおよび清掃作業の軽減を達成することができる。

なお、本発明は、例示した実施の形態に限定するものでは無く、特許請求の範囲の各項に記載された内容から逸脱しない範囲の構成による実施が可能である。

本発明に係る有機廃棄物分解処理装置を示す断面図であり、開口部が開放された状態を示す。本発明に係る有機廃棄物分解処理装置を示す断面図であり、シューターが収納され、開口部が外蓋により閉鎖された状態を示す。本発明に係る有機廃棄物分解処理装置を示す平面図である。螺旋帯体を支持棒（支持部）に支持する構造を示す断面図である。攪拌部の一例を示す斜視図である。処理槽内における有機廃棄物及び微生物分解処理媒体の搬送方向を示す断面図であり、内部構造を省略して示している。

符号の説明

Ａ：分解処理装置
２０：回転軸
３０：外側搬送ブレード
３１：螺旋帯体
３２：支持棒３２（支持部）
３２ａ：溝
４０：内側搬送ブレード
５０：周方向攪拌部
５１：主攪拌棒部
５２：補強攪拌棒部
５３：掻落し片
７０：加温手段
７１：ヒーター
７２：温風送入装置
７２ａ：温風発生源
７２ｂ：吐出部
７２ｂ１：吐出パイプ
７２ｃ：吐出孔
１０１：処理槽
１０２：投入部
１０３：攪拌部
１０４：開口部
１０５：外蓋
１０６：シューター
１１３：駆動部
ｓ：隙間

Claims

処理漕内に有機廃棄物を攪拌して分解処理する攪拌部を備え、攪拌部は、回転軸周りに支持部を介して同一体に支持された螺旋帯体を具備し、該螺旋帯体は、その長さ方向に隙間を介して複数に分割され、該隙間は、前記螺旋帯体にかかる応力を逃がすべくその間隔を設定している有機廃棄物の分解処理装置において、
処理槽の上面に被処理物を投入するための投入部を有し、
当該投入部が、処理槽の天板に開口された開口部と、開口部を開閉する外蓋と、開口部内に出し入れ自在なシューターを備え、
当該シューターは、開口部に対して、有機廃棄物投入時に、投入方向の外側上方に向かって傾斜状として出現するように出没可能に支持されるとともに、収納状態においてシューター表面部が下向きに保持されるように支持され、
前記外蓋が開口部に対して、シューターの出現方向と対向側に開閉するように支持されていることを特徴とする有機廃棄物の分解処理装置。
シューターが前記回転軸の軸方向に沿って複数に分割されていることを特徴とする請求項１に記載の有機廃棄物の分解処理装置。
ブレードを支持する支持部の支持形態が、支持部がブレードをその厚み方向両側から挟持状に支持するものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の有機廃棄物の分解処理装置。
処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を加温する加温手段が設けられ、当該加手段が、上記処理槽に接触するように設けられたヒーターおよび処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体を処理槽内への温風の送入によって加温する温風送入装置であり、当該温風送入装置は、温風が噴出される吐出部を、上記処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体よりも上方、かつ処理槽内の端寄りに配設し、該吐出部は、吐出パイプに複数の吐出孔を穿設するとともに、これら吐出孔から上記処理槽内の有機廃棄物及び微生物分解処理媒体へ温風を吹き付けるように配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか１項に記載の有機廃棄物分解処理装置。